Die nördlich der Alpen ansässigen Kelten fielen ab etwa 400 v. Chr. in die südlich der Alpen gelegene Flussebene des Po ein, die von den Etruskern beherrschte wurde.
Der keltische Stamm der Senonen dehnte sein Siedlungsgebiet auf der italienischen Halbinsel nicht nur bis in die heutige Region Marken aus, in der er mit Sena, dem heutigen Senigallia, eine Stadt gründete. Schon bald wandten sich die Senonen vielmehr auch nach Westen, indem sie 390 oder 387 v. Chr. über den Apennin zogen und sich gegen das etruskische Clusium wandten, das heutige Chiusi.
Nachdem sich die Etrusker zu ihrer Unterstützung an das Römische Reich gewandt hatten, setzten die Römer eine Abordnung ein, die Verhandlungen mit den Senonen führen sollte. Die Einzelheiten der weiteren Geschehnisse werden von den Geschichtsschreibern Diodor (um 60 v. Chr.) und Titus Livius (*59 v. Chr. bis 17) zwar unterschiedlich geschildert, doch geben sie den Kern der weiteren Begebenheiten übereinstimmend wieder: Die der Abordnung angehörigen Brüder Quintus Fabius Ambustus, Kaeso Fabius Ambustus und Numerius Fabius Ambustus sollen die Gespräche nicht nur genutzt haben, um das Heer der Senonen auszuspionieren. Vielmehr sollen sie auf der Seite der Etrusker auch eigentätig in die Kämpfe eingegriffen haben, wobei ein hochrangiger Anführer der Senonen, wahrscheinlich von Quintus Fabius Ambustus, getötet worden sein soll. Auf das hinterhältige Verhalten der Abordnung sollen die Senonen verlangt haben, die Mitglieder der Abordnung auszuliefern, um sie ihrer gerechten Bestrafung zuführen zu können. Nachdem Rom dem Begehren der Senonen nicht nachgekommen sei, sollen sich die Streitkräfte der Senonen auch gegen das Römische Reich gewandt haben.
Die Römer sandten den Senonen, die auf Rom zuzogen, insgesamt sechs Legionen entgegen, die unter der Führung der Tribunen Quintus Fabius Ambustus, Kaeso Fabius Ambustus, Numerius Fabius Ambustus, Quintus Sulpicius Longus, Quintus Servilius und Servius Cornelius Maluginensis standen; insgesamt umfasste die Armee etwa vierzigtausend Legionäre! An der Allia trafen die Römer auf die vom Heerführer Brennos befehligte Streitmacht der Senonen, die durch Kämpfer des keltischen Stamms der Boier verstärkt worden war.
Der genaue Ort der Schlacht an der Allia ist von der Geschichtsforschung bislang nicht bestimmt worden. Nach Diodor soll es sich bei der Allia um einen rechtsseitigen Nebenfluss des Tibers gehandelt haben, während Livius die Allia als einen linksseitigen Zulauf des Tibers beschreibt. Der genaue Ort der Schlacht an der Allia soll nach der Geschichtsforschung am wahrscheinlichsten am heutigen fosso della Bettina zu finden sein, der etwa 14 Kilometer nördlich des römischen Kapitols in den Tiber mündet.
Die Schlacht soll an einem 18. Juli stattgefunden haben.
Die Senonen wandten sich zur Eröffnung der Kämpfe gegen den rechten Flügel der römischen Verteidigung, auf dem überwiegend jüngere und unerfahrene Legionäre eingesetzt waren. Nachdem sie die rechtsseitige Flanke aufgerieben hatten, drängten die Senonen gegen das ungeschützte Zentrum der römischen Streitmacht, das sie niederschlugen und bis in den linken Flügel überliefen. Die Römer beendeten die Kämpfe, indem sie die Flucht nach Veji, dem heutigen Veio, und Rom ergriffen.
Nach der Schlacht war der Weg nach Rom frei, sodass die Senonen von der Allia nach Rom zogen, um die Stadt zu erobern. Die Römer zogen sich zwar auf den Kapitol zurück, den sie über viele Monate gegenüber den Senonen behaupteten. Doch plünderten und zerstörten die Senonen die umliegenden städtischen und ländlichen Gebiete so vollständig, dass es nahezu keine Aufzeichnungen aus der römischen Zeit vor dem senonischen Einfall gibt.
Die Schlacht an der Allia traumatisierte die Römer über Jahrhunderte.
Dem Tag der Schlacht gab Livius später den Namen „dies ater (Schwarzer Tag)“. Die Bezeichnung beschreibt bis heute einen Tag, an dem ein denkwürdiges Unglück geschah oder geschehen könnte.
Auf die Niederlage ihrer Legionen veranlassten die Römer vielfältige Maßnahmen, um eine erneute Plünderung der Stadt in der Zukunft zu vermeiden. Die Servianische Mauer, die durch die Senonen beschädigt worden war, wurde erneuert und ertüchtigt. Die Streitkräfte wurden umstrukturiert, indem die Truppenteile der principes (Erste), Hastati (Speerträger) und Triarii (Dritte) eingeführt wurden, die unterschiedliche Wirkungen im Kampf auslösen konnten. Die Legionäre wurden nicht weiter nur mit dem griechischen Speer, sondern auch mit dem römischen Kurzschwert ausgestattet. Auf die Niederlage ihrer Legionen verfolgten die Römer fortan zudem eine vom Angriff geprägte Expansion, die kämpferische Konflikte möglichst weit von Rom fernhalten sollte.